关于java:你必须知道的Java基础知识

本篇博客次要记录 Java 中面向对象的概念和 Java 语法的基础知识。

面向对象

什么是面向对象

面向对象是一种优良的软件设计思维，是绝对于 面向过程、面向切面 等设计思维的一种软件设计理念。它的核心思想是使用更加贴近人类思维的形式去设计软件，将软件中的各个组件形象成相应的类，再将这些类组装成咱们所需的软件系统。

这里举个例子：如果用面向对象的形式设计一个电脑，咱们会设计 CPU 类、硬盘类、显示器类、内存类等等，而后将这些类组合在一起设计成 Computer 类。

而面向过程的思维在解决问题时会将问题分解成一个个小的函数，而后依照某种程序去执行这些办法，当这些办法执行结束，问题也就解决了。

三大基本特征和五项根本准则

面向对象的三大基本特征是：封装、继承和多态 。正是基于这些特色，面向对象的开发语言能力领有更好的 可重用性、扩展性和维护性。

• 封装：将对象的实现细节暗藏起来，而后通过一些公共的办法向内部提供该对象的性能；
• 继承：继承是软件复用的一种重要伎俩，子类继承父类之后将间接取得父类的属性和办法；
• 多态：对象能够赋给父类对象或者它实现的接口，然而运行时仍然体现出子类或实现类的特色。

面向对象的五大准则如下：

• 繁多职责准则（SRP）：一个类专一于实现一个性能；
• 开闭准则（OCP）：对象或实体应该对扩大凋谢，对批改关闭；
• 里氏替换准则（LSP）：子类能够替换父类并且呈现在父类可能呈现的任何中央（这个准则就须要咱们面向接口编程）；
• 依赖倒置准则（DIP）：高层次的模块不应该依赖于低层次的模块，他们都应该依赖于形象，形象不应该依赖于具体实现，具体实现应该依赖于形象；
• 接口隔离准则（ISP）：应用多个专门的接口比应用单个接口要好的多：在理论编程中，为了缩小接口的定义，将许多办法都放在一个接口中，最初发现，保护和实现接口的时候会破费很多精力，接口所定义的操作相当于对客户端的一种承诺，这种承诺当然是越少越好，越简练越好，过多的承诺带来的就是你的大量精力和工夫去保护。不要把不相干的办法放在一个接口中定义。

另外还有 迪米特准则 和合成服用准则，也须要咱们在设计零碎和接口时思考到。

迪米特法令 ：又叫起码常识法令，这个法令主张一个类要尽可能少地晓得其余类地细节，并且尽可能少地和其余类进行通信交互，只和于本人有密切关系地类进行交互。
合成服用准则 ：合成服用准则又称为组合 / 聚合服用准则（Composite/Aggregate Reuse Principle）：尽量采纳组合(contains-a)、聚合(has-a) 的形式而不是继承 (is-a) 的关系来达到软件的复用目标。

合成服用准则最次要地起因是 继承会破环封装：基类的很多外部细节都是对派生类可见的，而有些细节可能是不想让子类晓得的。对于继承、组合还有聚合的概念可能比拟容易搞混，这边也提下。

继承：子类领有父类的某些属性和办法，子类能够替换父类；
组合：是整体与局部的关系，整体离不开局部，局部来到了整体没有意义，如飞机翅膀与飞机的关系；
聚合：也是整体与局部的关系，但整体能够拆散局部，局部也能够来到整体，如火车与车厢的关系，还有就是聚合领取的列子等。

重载和重写的区别

重载：是指在一个类外面存在多个办法名雷同，然而办法参数不同的办法。

重写：是指子类在继承父类时，从新改写了父类的某个办法。子类中的这个办法的办法名和办法参数和父类中的齐全一样。

Java 根底语法

Java 语言是最风行的编程语言，从刚“出世”，Java 语言就号称“一次编译，到处运行”。

Java 语言能跨平台的要害是 JVM 能跨平台，JVM 屏蔽了操作系统的底层差别，让字节码文件在每个平台上都能够执行。

除了 Java，JVM 还反对的语言有 Kotlin、Groovy、JRuby、Jython、Scala 等。另外，随着 Oracle 对 Graal 虚拟机的研发，JVM 平台将会反对所有的语言，包含 JS 和 C ++ 等语言。

进行 Java 开发的第一步是下载一个适合版本的 JDK，而后配置 JAVA_HOME 这个环境变量。然而如果你只是须要运行 Java 程序，那你只须要装置一个 JRE 即可。JDK 和 JRE 的关系如下：

JDK 蕴含：Java 编译器、JRE 以及罕用的 Java 类库；
JRE 蕴含：JVM、类加载器、字节码校验器以及外围类库等。

而后就是编译执行 Java 程序

# - d 前面的参数指定生成的字节码文件的生产门路，默认当前目录；javac -d destDir HelloWorld.java；# 执行 Java 程序；# classpath 的作用是提供了一系列门路让 Java 程序去在这些门路下寻找类，找不到就报错。在 Windows 上用; 号宰割，在 Linux 上用: 号分隔
java -classpath %CLAss_PATH%;.;dir1;dir2 HelloWorld；

三种根本的程序结构

• 程序构造
• 抉择构造
• 循环构造

应用这三种构造能编写出任意性能的程序。

Java 中的正文

• 单行正文：//
• 多行正文：/**/
• 文档正文：/* / 应用 javadoc 能够生成 api 文档

Java 中的关键字

Java 中一共有 48 个关键字，2 个保留字和三个间接量

• 访问控制：private、protected、public；
• 类, 办法和变量修饰符：abstract、class、extends、final、implements、interface、native、new、static、strictfp、synchronized、transient、volatile；
• 程序控制:break、continue、return、do、while、if、else、for、instanceof、switch、case、default；
• 错误处理：try、cathc、throw、throws、finally；
• 包相干：import、package；
• 根本类型：boolean、byte、char、double、float、int、long、short、null、true、false；
• 变量援用：super、this、void；
• 保留字：goto、const；
• 间接量：true、false、null。

重要关键字阐明：

• native：用来申明一个办法是由与机器相干的语言 (如 C /C++/FORTRAN 语言) 实现的；
• strictfp：用来申明 FP-strict(双精度或单精度浮点数)表达式；
• transient：申明不必序列化的属性；
• volatile：表明两个或多个变量必须同步地发生变化。

数据类型

Java 中的数据类型分为根本数据类型和援用数据类型。

1. 取值范畴

8 种根本数字类型从大类上分的话别离是布尔型，字符型，整形和浮点型，对应 bool，byte，char，short，int，long，float 和 double 类型。

• byte：一个字节，8 个 bit 位，-2^7 ～ 2^7-1
• char : 2 个字节，16 个 bit 位，0 ～ 2^16-1 ;
• short：2 个字节，16 个 bit 位，-2^15 ～ 2^15-1
• int：4 个字节，32 个 bit 位，-2^31 ～ 2^31-1
• long：8 个字节，64 个 bit 位，-2^63 ～ 2^63-1
• float：4 个字节，32 个 bit 位
• double：8 个字节，64 个 bit 位。

下面的 float 和 double 都是浮点类型数据，在计算机中，浮点数用来近似示意任意某个实数。浮点数分为双精度浮点数和单精度浮点数。单精度占 4 个字节，双精度占 8 个字节，示意的范畴更大。

对于 double 和 float 类型的数据，负数除以 0 失去正无穷，正数除以 0 失去负无穷，0.0 除以 0 达到 NaN。然而整数除以 0 会失去除 0 异样。

在要求准确计算的场合，不倡议应用浮点型数据。因为浮点数计算的后果不是很准确，是近似的后果。这种状况应该应用 BigDecimal。这边举个 BigDecimal 应用的简略列子:

BigDecimal bigDecimal1 = new BigDecimal(String.valueOf(1.1));
BigDecimal bigDecimal2 = new BigDecimal(String.valueOf(2.223));
String str1 = bigDecimal1.add(bigDecimal2).toString();
// 减法
bigDecimal1 = new BigDecimal(String.valueOf(2.2));
bigDecimal2 = new BigDecimal(String.valueOf(10.1));
String str2 = bigDecimal1.subtract(bigDecimal2).toString();
// 乘法
bigDecimal1 = new BigDecimal(String.valueOf(1.1));
bigDecimal2 = new BigDecimal(String.valueOf(2.234));
String str3 = bigDecimal1.multiply(bigDecimal2).toString();
// 除法
bigDecimal1 = new BigDecimal(String.valueOf(4.4));
bigDecimal2 = new BigDecimal(String.valueOf(3));
// 除法须要设置精度和四舍五入的形式
String str4 = bigDecimal1.divide(bigDecimal2,3, RoundingMode.HALF_UP).toString();
// 后果
System.out.println("加法后果：" + Double.valueOf(str1));
System.out.println("减法后果：" + Double.valueOf(str2));
System.out.println("乘法后果：" + Double.valueOf(str3));
System.out.println("除法后果：" + Double.valueOf(str4));

2. 根本数据类型之间的转换

char—————|
byte–>short–>int–>long–>float–>double

对于下面的转换关系做下阐明：char 能够主动转换成 int，byte 能够主动转换成 short，short 能够主动转换成 int。这些转换过程都是主动实现的。

short a = 3;
int b = a;

那么将 int 赋值给 short，或者将 double 赋值给 int 可不可以呢？答案是能够的，然而最初的数据可能不是咱们预期的值。因为 int 占的字节数比 short 长，short 盛放不下，会做数据截取。

• 整数之间的强制转换：比方 int 转换为 short 会缩短位数；
• double 向 int 转换：会截掉小数局部。

3. 表达式类型主动晋升

整个表达式的类型会晋升为表达式中最高等级的类型。

short aa = 1;
// 这个表达式会报错，aa+ 2 会主动晋升为 int
short bb = aa+2; 

包装类类型

包装类型是绝对于根本数据类型来讲的。Java 中有 8 种根本数据类型，每个根本数据类型都有绝对的包装类型。比方 int 的包装类型是 Integer。包装类型都是是援用类型，而且都是不可变类。

对于包装类型，有两个概念须要咱们理解：

• 主动装箱：将根本数据类型赋值给包装类型的过程，实现原理是编译器层面 new 了一个包装类再赋值给相应的变量（如果是是将包装类缓存过的数值赋值给包装类的化，不会 new 新的包装了，而是间接应用缓存的对象）；
• 主动拆箱：包装类型间接赋值给根本数据类型，实现原理相似，也是编译器层面调用了包装类的 getValue 办法再赋值给对应的根本数值类型。

比拟乏味的是，包装类型在加载的过程中都会缓存某些值的类。比方 Integer 会缓存 -128 到 127 的类。

// 不会应用缓存的数据
Integer num1 = new Integer(1); 
// 会应用缓存的数据, 实际上是调用了 Integer.valueOf 办法
Integer num2 = 1；

通过设置 -XX:AutoBoxCacheMax=? 这个参数，能够调整 Integer 缓存的最大值。当然其余包装类型也有相似的行为，Byte、Short 和 Long 都缓存了 -128 到 127 的类，Character 缓存了 0 到 127 的类，然而这些类不能像 Integer 那样批改缓存的最大值。

对于根本数据类型和包装类型的应用，介绍一个阿里巴巴开发标准中的准则：

所有的 POJO 类属性必须应用包装数据类型；RPC 办法的返回值和参数必须应用包装类型；所有的局部变量尽量应用根本数据类型。
定义布尔型的类变量，变量名不要以 is 打头。

Java 中的值传递和援用传递

根本数据类型，保留的是数据自身的值，按值传递；援用类型的变量保留的是对象在内存中的地址，按援用传递（援用传递能够看成是一种非凡的值传递）。

一个问题

Java 中的 bool 变量到底占用多大的内存呢？网上的各种说法都有？欢送大家留言探讨。

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